从自控角度看特斯拉的刹车门

晨枫

' E9 i% X" z# d; P1 g7 ~
转瞬之间，特斯拉在中国就从香饽饽变成臭狗屎了，触发事件是刹车门。
! R0 E$ m- `7 k5 e& z' j) q
; e4 x7 j! f  k7 t0 c+ y: ^事件的前因后果就不罗嗦了，车主和特斯拉的公关互动也不去说它，让子弹再飞一会儿。

就从自控角度说说常见的几个“实锤”：
" b- M4 M: b" J  i
1、刹车的用力问题

特斯拉是双重刹车，不是通常汽车的单一刹车。在正常情况下，轻踩刹车启动的是能量回收的“充电刹车”（regenerative braking），到速度降低到一定程度之后，转入常规的液压助力刹车，把车停下来。紧急刹车的时候，直接转入液压助力刹车，就像通常汽车的急刹车一样。

- m! Z7 E3 k6 n+ s! r& w( q很多人用刹车前两秒钟减速不足作为特斯拉刹车设计有问题的实锤，这实际上正好说明了车主在前一段是轻踩，以为能有足够减速，实际上减速不足，到后来才使劲踩刹车的。
( ^: k9 J7 s0 ~. ?, v6 E
7 b. d: X1 ^) i! F4 s: s/ K; a; Z这样的“双程刹车”有利于在能量回收和安全之间兼顾，但踩刹车的感觉上很可能非线性，越是老司机越不习惯。前半段注重能量回收，感觉上接近用发动机倒拖的engine brake，后半段才是正常的刹车感觉。问题是，老司机用engine brake的时候，都是自己知道在engine brake，心理上有准备，也知道什么时候换到正常刹车。刹车控制越俎代庖后，这个心理准备就没有了，老是要猜正常刹车什么时候才启动。这是人机设计的问题，不是安全设计的问题。
  A5 o' U9 t1 I  k+ F: p
很多人用刹车主缸压力来说明，车主一开始就使劲踩到底的。
7 z) X6 C1 O  {, v6 l5 `0 w
. k+ k* h3 m0 {% F: H" u

根据数据，在车速116的时候，车主第一次踩刹车，制动主缸压力在4.5-12.3bar。
! |; q  ]5 t/ v+ M这里解释一下，正常用力踩刹车的力在10-20bar，紧急时40bar，成年男性坐姿用体重撑起来能达到100bar。
: }( p" w$ x3 J- O# w我们看到第一次踩刹车一秒钟车速从116降到了109.5。
% ~- k1 t) O& y  z% S- a这不是刹车失灵是什么？
第二次踩刹车的力18.3-40.2bar，第一次刹车没反应，司机应该是急了，这次的力大了很多，坐姿腿部力量的极限40bar。
然而一秒的刹车车速仅从109.5降到了94。
可以想象司机的绝望。按照这一秒平均时速100km/h来算，车已经开出了30米。加上上一次一秒的刹车也要三十米以上。
: h. ]3 C$ }$ k6 V4 @) M! l6 [刹车距离超过六十米，两次刹车，车速仅从116降到94km/h。这谁心脏受得了，生死时速啊！
第三次刹车41.4-92.7bar，司机大爷应该是疯了，站起来踩的，踩到了92.7bar！这力量我们做实验的时候要站起来，屁股离开座位。
' f. d( I, ^( Y' m: i然而，数据显示从6:14分25秒41开始到26秒37，车速从94降到了74，又是漫长的一秒钟！站起来踩终于降了点。
7 ?/ E# j$ `# Y* P8 e8 N8 E# x+ f大爷要始第四次最后发力了，数据显示26秒43到27秒45，大爷踩刹车的力从86.1-130.8。大爷就是大爷，已经玩命了，踩到这可怕的130.8，大爷是魂都吓出来了吧。
可惜速度仅仅降到了48.5，终于发生了事故！
看数据，从22秒36到发生事故的27秒45，大爷四次拼命踩刹车，看来是真的怕死 一家老小都在他的脚上啊。
9 K' r. _& C+ M7 ^3 c4 Q这惊魂四秒里车辆行驶了110米左右，116降到48.5，刹车距离110米，特斯拉这刹车距离，不知道各位看官觉得咋样？算不算刹车失灵？
% F# q+ J4 a9 s; o0 ]- h7 o最后，大爷踩刹车踩到130.8bar这也是人体工程学奇迹，丰田实验室也没踩出来这么高的数据。强度设计都是按照80bar，有的车型超过了刹车会踩掉的，哈哈

$ B* c$ O, m/ w4 D0 N这里是把踩刹车的踏板压力与刹车主缸压力搞混了。刹车系统有液压助力的，没有助力还要液压干什么？普通汽车发动机没有点火之前，刹车没有液压助力，这时踩刹车特别重，方向盘也是，但点火后感觉就正常了，轻多了，就是这个道理。
6 m8 s9 x+ _& `8 e: I7 d1 o
& _0 e; R( K+ f# z. ^% q2、最后一秒钟的数据问题
, g) D' Y4 H  K6 Y
1 h$ c$ J- p+ t4 Q
0 D; ^+ A: |$ f8 x' o/ q% {; m
) F5 H% S$ j' Z9 ~& y* q可以看到，数据是用Excel表格显示的，时间线上也是有“漏洞”的。有人以此为证：特斯拉篡改数据！
* y5 m0 p+ \2 S1 ?5 _+ v4 N
这是对数据记录仪（data historian）的误解。

# N# b+ s2 x. x3 f( R/ X% {* _所有数据（不管是连续数据还是离散事件数据）在进入数据记录仪的时候，都要筛选一遍，才“收藏入库”。现在硬盘、U盘容量越来越大了，但工业级硬盘、U盘有一定的认证标准，容量远远跟不上民用级，另一方面，容量再大，也跟不上要求的数据量的增加。喜欢自己下载影视的人就知道，明明好大一个盘，一会儿空间又没了。
* L8 }0 b6 C; H5 k1 j: E4 s
% b/ T7 t6 |8 k2 g4 S连续数据（速度、主缸压力）等都是经过一定的数据压缩才存盘的，不可能直接存盘。假定每秒采样100次，每次数据进来时，都要与上一次已经记录在盘的数据比较，只有超过一定变化幅度，才予以记录。这个幅度通常足够小，但到底多少是“足够”，这就看设定了。幅度越小，记录越精密，但对盘容量的要求也越高。在数据恢复的时候，两个数据点之间可以内插，看起来完整一点，也可以直接用原始数据显示，这样看起来就有“空隙”了。任何数据记录仪都是这样的，特斯拉也不例外。

但离散事件数据（开始踩刹车、ABS启动）就不是这样的，而是随到随存。有的时候还是按照固定的采样率轮询，有的时候索性由信号发生端发中断要求，并自带“时间邮戳”（time stamp）。对于特斯拉这样车载系统共用统一时间源的情况，都不用担心各装置的时间不同步，大概率是用中断的。

所以把连续和离散数据统统罗列在一起的时候，时间线看起来会不均匀，但这不是篡改数据的罪证。
, X% }1 Z# |8 ?" e, d6 d
至于用Excel，数据记录仪的内部数据是没法直接看的，都是用Excel把数据导入到容易看的格式，这是通用做法。至于特斯拉是否在这个过程中做过手脚，这就信者恒信、不信者恒不信了。除非你有证据，否则至少没法下定论说特斯拉做了手脚。

0 ], `; {6 K  U, ?* D3、电控刹车信号处理速度问题

还有一个说法是软件八哥，或者电控处理速度不够，造成信号延误。

+ D, G2 i) E) V: s计算机控制系统本质上是离散的，都有固定的采样速度，也都受到运算速度的限制。但任何实时控制系统都必须保证远远超过香农定理要求的最低速度，必须做到基本能复现模拟信号的采样速率才行。在运算和任务调度方面，也有优先级和时序问题，高优先级的任务更加保证资源，对于实时任务，所有的前级任务都要确保完成才启动后级任务，而不能“错过一个周期”到下一周期才接着做。这写对搞自控的就是1+1=2一样天经地义。你可以质疑，但要是人家连这点都想不到、做不到，那这饭是白吃了。那他们白吃了吗？这又是一个信者恒信、不信者恒不信的问题了。特斯拉是对各种已知情况测试过的，是过关的。要是你认为还有未知情况没有测试，很好，提出来，到底是哪样的未知情况，然后抓住特斯拉要他们测试，而不能泛泛低“说不定哪有什么情况……”，那说了等于没说。还是那句话：拿证据。谁质疑，谁举证。

4、控制逻辑八哥问题
0 x7 R* I# h, B, {3 M- Q
2 O3 B3 Q9 k, X+ @$ h波音737MAX出事后，人们对自控的信心大减。这可以理解。这又回到信者恒信、不信者恒不信的问题了。特斯拉刹车控制逻辑有什么八哥，是需要举证的。这和上面说到的信号速度是一个道理。

" T: Q/ r4 y3 l  [" Q1 z至于为什么自动刹车没有起到作用。自动刹车的设计是有基本设定的。特斯拉的设定我不知道，猜测起来，是以自动跟车的时候为主的。也就是说，前车是有一定速度的，前车减速也需要时间和距离，所以自动刹车启动距离不会太长。也就是说，不会假设前面是一堵墙。一般人也不会高速对着墙开过去。如果是墙的话，需要很远距离就开始全力刹车，这在路上是没法用的。如果是急弯道，前面有墙并不影响有绕过去，但自动刹车远远开到了，以为你要撞上去了，自动刹车了，这还怎么用？当然，前面要是真有一堵墙，这就傻眼了，那么晚才刹车，天王老子也救不了你。

特斯拉“有罪”吗？不知道，有可能。但不能有罪推定。你要倒置举证也可以，特斯拉有按照DOT标准的测试数据，中国也承认的，否则是不能上路的。你要说那些数据不可靠，或者有遗漏，那就轮到你举证了。

孟词宗

其实吧，这东西基本就是软件的锅。认识几个搞汽车 Embedded System 的。反复告诫咱千万别买带他们公司写的软件的型号。无他，主要是都是外包给阿三的。阿三的问题倒不是不会写code，而是阿三公司里那帮人以前都是写应用软件的。写着写着就把 Embedded 写成 Desktop了。

孟词宗

买纯电动车的时机现在并不成熟。除了软件问题，刹车问题，还有个电池自燃的问题呢。另外，电池会老化的。现在的设计大多数是不让自己换电池的。所以一辆汽油车保养得当，开个十年无故障没问题。电动车开十年就是拿性命开玩笑了。

晨枫

孟词宗 发表于 2021-4-23 11:15
! b/ L' T' z# K1 L" t: Q其实吧，这东西基本就是软件的锅。认识几个搞汽车 Embedded System 的。反复告诫咱千万别买带他们公司写的 ...

我看过他们写的实时系统的代码，很松散，但规整。效率不高，但功能上没有大问题。

晨枫

孟词宗 发表于 2021-4-23 11:18
买纯电动车的时机现在并不成熟。除了软件问题，刹车问题，还有个电池自燃的问题呢。另外，电池会老化的。现 ...

这个问题现在各家都有，还不知道怎么解决。
: c+ T3 ~2 I  o2 V/ H, e: {
9 x) T& W4 `+ ^3 A7 P% Z+ k汽油车最开始也是容易着火的。

独角兽

我之前看还有一个疑问，两个红绿灯之间，前后都有车，车速是怎么达到118的？这个瞬时速度也不知道是怎么得来的？不了解tsl的记速原理的话刹车加速度也没法算的。

赫然

俺借用一下你的名头也来蹭特斯拉的热度喽。。。。

, b# D8 U7 w0 ~http://www.aswetalk.net/bbs/forum.php?mod=viewthread&tid=152383

晨枫

独角兽 发表于 2021-4-23 12:35
# J1 m+ _& T# }# {, b6 `3 c( R0 N我之前看还有一个疑问，两个红绿灯之间，前后都有车，车速是怎么达到118的？这个瞬时速度也不知道是怎么得 ...

" ]6 e# T5 G7 Z7 y# i他怎么能开这么快，这个就不知道了，

, E+ Y& k( D) |/ V) b瞬时速度是根据数字记录仪上来的吧？现在公布的是最后一秒钟的数据，前面还有30分钟的数据没有公布。

雨楼

看一点原文加点回复
& K$ I* V: c& _2 ?; L) c
6 a5 j6 {+ \7 D& f! i1 .

到速度降低到一定程度之后，

这个说法不准确。绝对和踏板踩下的力度/加速度有关。

% Y4 x3 `( B8 |+ ^2. 你这个数据全，我当时还没找到带ABS等信息的数据。

晨枫

雨楼 发表于 2021-4-23 14:39
$ O% x& M$ `* U$ I# j" R3 k看一点原文加点回复

; Y! ]* i% C0 A7 S6 e8 b1 .这个说法不准确。绝对和踏板踩下的力度/加速度有关。

" E2 B) h- A+ b7 h. {你倒是看完了我写的？

雨楼

独角兽 发表于 2021-4-23 13:35
8 ~9 O+ m/ O( `) a我之前看还有一个疑问，两个红绿灯之间，前后都有车，车速是怎么达到118的？这个瞬时速度也不知道是怎么得 ...

! S0 c8 c! f" q) v; J3 K3 C9 J我怀疑老头玩速度与激情。tesla0到100km/h不到两秒，更别说从80km/h了。

雨楼

晨枫 发表于 2021-4-23 15:42
你倒是看完了我写的？

; m2 I/ h2 l5 Q$ ^看完了，还是说法不准确。
上来就踩到底，肯定没有能量回收的事儿。
: n# t9 B* K7 k1 Q上了柔柔和和，当然回收能量了。
+ y) V6 s5 Y3 |1 X( G8 c  d  r应该和刹车踏板的行程相关的。

独角兽

晨枫 发表于 2021-4-24 04:29
他怎么能开这么快，这个就不知道了，
! s& ~8 F9 d6 I) c9 `" K  W8 ?
5 A8 Z1 G' i1 G4 f2 H瞬时速度是根据数字记录仪上来的吧？现在公布的是最后一秒钟的数据 ...

2 m2 J7 v$ D2 g( G% _所以我觉得根据这一秒的瞬时速度算加速度可能是不准的。想了解刹车性能和效果不能这么看。

马鹿

这条:对于实时任务，所有的前级任务都要确保完成才启动后级任务，而不能“错过一个周期”到下一周期才接着做。
5 E* w/ m2 D5 G; O) Z3 {" J
5 Y' b* T: o5 e 没有足够工程经验的人真就不一定做得到

晨枫

马鹿 发表于 2021-4-23 15:40
8 c! ?% Y/ s5 _% z0 Z. ~1 F& p这条:对于实时任务，所有的前级任务都要确保完成才启动后级任务，而不能“错过一个周期”到下一周期才接着 ...

而且只有实际测试才能确定，光看scheduling还不知道。有的任务以为肯定能完成，结果给你掉链子。

晨枫

独角兽 发表于 2021-4-23 15:21
所以我觉得根据这一秒的瞬时速度算加速度可能是不准的。想了解刹车性能和效果不能这么看。 ...

这个已经是最好的数据了，再不准也没有办法啦

晨枫

雨楼 发表于 2021-4-23 14:59
6 |* f& I, V  v4 q9 d0 g  {" y; D$ |看完了，还是说法不准确。
' M. l6 K" L# [- c9 m: {$ i上来就踩到底，肯定没有能量回收的事儿。
. ~( X. B( t& D+ n: ]1 v上了柔柔和和，当然回收能量了。

我没有证据，但感觉他上来并没有一脚直接踩到底，否则也不会有40bar和130bar的差别了。但40bar到底是在regenerative braking阶段还是已经过了，我不能确定。

本拉风

！！！！！！！！！！！

旺旺的考拉熊

本拉风 发表于 2021-4-24 08:59
大家都忽略了特斯拉这个数据没给单位，如果是以英里为单位的话，除以1.6,就和车主说的时速60-70km差不多 ...

1 g! w  [7 m& ^. c+ X英里时速转换成公里时速是乘以1.6不是除

旺旺的考拉熊

晨枫 发表于 2021-4-24 06:02
我没有证据，但感觉他上来并没有一脚直接踩到底，否则也不会有40bar和130bar的差别了。但40bar到底是在re ...

# f2 M2 ?: k) H实际上这车后2秒的刹车速度是没有问题的，和其他车ABS启动后的刹车速度是一个水准。关键就在于他踩刹车之后2.8秒ABS才启动，所以归根到底是缺的是一个踏板力度的数据。这个其实也非常容易测量，我觉得应该实测数据不久就能见到了